锐客网

  1. 首页 > 睿知 > it技术 > >

操作系统知识点总结

IT知识知识点总结系统知识

幼敏悟过人，读书辄成诵。这篇文章主要讲述操作系统知识点总结相关的知识，希望能为你提供帮助。


第一章：1、操作系统有哪些功能：

  1. 操作系统的目标：
  • 有效性-----> 管理系统资源
  • 提高系统资源利用率
  • 提高系统吞吐量
  • 方便性-----> 方便用户使用
  • 可扩充性-----> 作为扩充机器
  • 开放性-----> 作为扩种机器
  1. 操作系统的功能：
  • os作为计算机系统资源的管理者：
  • 处理机管理
  • I/O设备管理
  • 存储器管理
  • 文件管理
  • os作为用户与计算机硬件系统的接口
  • 程序接口
  • 命令接口
  • CUI图形用户接口
  • os实现了对资源的抽象
  • 将具体的计算机硬件资源抽象成软件资源，方便用户使用
  • 开放了简单的访问方式，隐藏了实现细节（封装）
  • 举例：浏览器搜索
  • 处理机管理：
  • 进程控制
  • 进程同步
  • 进程通信
  • 进程调度
  • 存储器管理：
  • 内存分配
  • 内存保护
  • 内存扩充
  • 地址映射
  • I/O设备管理：
  • 缓冲管理
  • 设备分配
  • 设备处理
  • 文件管理：
  • 文件存储空间的管理
  • 文件目录的管理
  • 文件的读/写管理和保护
2、操作系统有哪些特征：
  1. 操作系统的4个基本特征：
  • 并发
  • 共享
  • 虚拟
  • 异步
  1. 基本特征之间的关系：并发是虚拟、异步、共享的前提，共享是并发的前提

  1. 并发性（Concurrence）：
  • 概念：?同一时间间隔内?执行和调度多个程序的能力
  • 特点：
  • 宏观上：处理机同时执行多道程序
  • 微观上：处理机在多道程序间高速切换（分时交替执行）
  • 关注单个处理机同一时间段内处理任务的能力
  1. 并行性：
  • 概念：?同一时刻或者时间点?发生的事件的数量
  • 特点：有多少个处理机在同一时刻就能执行多少个任务
  1. 共享性：
  • 概念：即资源共享，os中的资源供多个并行应用程序共同使用
  • 共享方式：
  • 同时访问方式：同一时间间隔段允许应用程序同时访问共享资源
  • 互斥访问方式：也叫独占式，允许多个应用程序在同一个共享资源上独立而互不干扰的工作（共享打印机、音频设备、视频设备）。
  1. os的并发和共享互为存在条件
  • 共享性要求os中同时运行着多道程序，如果只有单道程序运行，则不存在共享
  • 并发性难以避免的导致多个程序同时访问同一个资源，若多道程序无法共享部分资源，则无法并发（比如磁盘）。
  1. 虚拟性：
  • 概念：使用某种技术将物理实体变成多个逻辑上的对应物
  • 虚拟技术的分类：
  • 时分复用技术
  • 空分复用技术
  • 时分复用技术：
  • 虚拟处理机技术 （“四核八线程"）
  • 虚拟设备技术（"虚拟打印机"）
  • 空分复用技术：
  • 虚拟磁盘技术
  • 虚拟存储器技术
  1. 异步性（并发为前提）：
  • 概念：多道程序下，允许多个程序并发执行，单处理机环境下，允许多个程序分时交替的执行
  • 程序执行的不可预知性：
  • 获得运行时机
  • 因何暂停
  • 每道程序需要多少时间
  • 不同程序的性能，比如计算多少，I/O多少
  • 宏观上：”一气呵成“ ，微观上 ：”走走停停“
3、操作系统是怎样发展的
  • 手工操作阶段
  • 手工操作方式
  • 脱机输入输出方式
  • 批处理阶段
  • 单道批处理系统
  • 多道批处理系统
  • 分时操作系统
  • 实时操作系统
  • 微机操作系统的发展
  • 脱机输入、输出方式：
  • 解决了人机矛盾
  • 减少了cpu空余时间
  • 提高了I/O输入效率
  • 一次只能执行一个程序
  • 批处理：同时处理多道程序
  • 单道批处理：
  • 自动性
  • 顺序性
  • 单道性
  • 内存中只有一道程序
  • cpu需要等待I/O 输入完成
  • 多道批处理：
  • 提高cpu利用率
  • 提高内存和IO设备利用率
  • 增加系统吞吐量
  • 无人机交互
  • 平均周转时间长
  • 单道批处理与多道批处理的对比
  • 单道批处理：主要解决cpu、内存、io设备利用率不足的问题
  • 多道批处理：主要解决io操作时，cpu空闲的问题
  • 分时系统：
  • 作用：
  • 人机交互
  • 共享主机
  • 便于用户上机
  • 关键问题：
  • 及时处理（作业提前进去内存，并能够与用户进行交互）
  • 及时接收
  • 特征：
  • 多路性：时间片轮转机制
  • 及时性：用户能够及时得到相应
  • 交互性：用户可以请求多种服务
  • 独立性：用户之间彼此独立
  • 缺点：
  • 作业/用户优先级相同，不能优先处理紧急任务
  • 实时操作系统：
  • 概念：系统能够及时响应外部事件的请求，在规定时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致的进行
  • 实时任务：
  • 周期/非周期性实时任务（根据周期性）
  • 硬/软实时任务（根据截止时间）
  • 特点：
  • 多路性
  • 及时性：以用户能够接受的等待时间为准
  • 交互性
  • 独立性
  • 可靠性：多级容错，保证系统和数据的安全
  • 微机操作系统：
  • 发展过程：
  • 单用户单任务
  • 单用户多任务
  • 多用户多任务
4、操作系统的结构：
  • 第一代：无结构操作系统：
  • 一系列过程（程序）的集合，过程间可以相互调用
  • 结构复杂且混乱，难以调试、阅读、维护
  • 第二代：模块化结构os:模块-结构接口法os（分为io操作、文件读写、进程调度三个大模块）
  • 基于分解、模块化原则
  • 按照功能划分模块、子模块，规定模块间的接口
  • 模块独立性标准（高内聚、低耦合）
  • 模块化结构os 的优缺点：
  • 优点：
  • 提高os设计的正确性、可理解性、可维护性
  • 增强os的适应性
  • 加速开发过程
  • 缺点：
  • 模块接口设计难以扩展后续需求
  • 各模块设计没有统一的标准，导致模块接口设计不可靠
  • 第三代：分层式结构os
  • 有序分层法： 自顶向下依次依赖
  • 设计时：自底向上，每一步都建立在可靠的基础上
  • 优缺点：
  • 容易保证系统正确性
  • 容易扩充和维护
  • 自上而下的层次通信，导致系统效率降低
  • 第四代：微内核结构：
  • 微内核的基本概念：
  • 足够小的内核，只实现操作系统核心功能
  • 直接与硬件相关
  • 客户/服务器模式
  • 应用"机制与策略分离原理
  • 采用面向对象技术“
  • 微内核的优点：
  • 提高了os的可扩展性、可靠性、可移植性
  • 支持分布式下系统
  • 融入了面向对象技术
  • 微内核的缺点：
  • 相较于早期的os，降低了一定的效率














【操作系统知识点总结】


    推荐阅读


    上一篇：企业DevOps之路（jenkins 搭建）

    下一篇：Java并发编程系列之一并发理论基础